数据类型
这篇笔记我们介绍C#语言中的数据类型和其使用方法，以及相关的转换规则。
数据类型的分类
C#语言中的数据类型按定义可以分为预定义数据类型和用户定义类型，按参数传递行为可以分为值类型和引用类型。
预定义数据类型
C#语言中有16种预定义数据类型，包括13种基本数据类型和3种复杂类型。
基本数据类型：
布尔 bool 字符 char
带28位小数位的定点数 decimal 单精度浮点数 float 双精度浮点数 double
8位有符号数 sbyte 8位无符号数 byte 16位有符号数 short 16位无符号数 ushort 32位有符号数 int 32位无符号数 uint 64位有符号数 long 64位无符号数 ulong
复杂数据类型：
字符串 string
所有类的基类 object
动态类型 dynamic
上面的16种数据类型实际上是C#语言规范定义的，而具体运行代码时C#预定义类型会映射到.Net运行时中的类上，比如int会映射到System.Int32。我们实际开发中，要尽量使用C#类型，而非具体运行时的类型。
注：一些资料会说C#语言具有15种预定义类型，这是因为dynamic类型为.Net Framework4.0中新增的，该类型可以让变量不遵循强类型语言的类型检查，被赋予不同的类型。
用户定义类型
C#语言中，用户可以自己创建的类型包括：
类 class
结构体 struct
数组 array
枚举 enum
委托 delegate
接口 interface
有关这些类型的使用我们会在后续章节中逐步介绍。
值类型和引用类型
和Java类似，C#基本预定义类型中object、string和dynamic是引用类型，其余为值类型，而string是immutable的（不可变的），因此具体使用时其表现类似于值类型。
用户定义类型中，struct和enum是值类型，而其它都为引用类型。
变量定义和声明
和大多数其它编程语言一样，C#语言中变量可以先声明在赋值，也可以声明时直接赋值。此外，C#还可以对同一类型的变量声明简写为一行。下列变量的定义和声明方式都是合法的：
int i = 0;
int j = 1, k = 2;
int m, n = 3;
另外一点要注意的是，和Java类似C#中变量声明后必须赋值才能使用，使用未初始化的变量是无法通过编译的。这和C/C++不同，在后者中这属于未定义行为，编译器不同其结果也不同。
装箱和拆箱
我们知道类似Java或是C#语言常常号称一切皆对象，所有类型都源自一个object基类，然而如int等基础值类型如果也设计为对象，那么对于涉及数值的计算密集型程序运行时的开销就太大了，出于性能考虑Java设计了基本类型的包装类，而C#设计了自动装箱拆箱机制。
C#中装箱指值类型隐式转换为引用类型，拆箱则正相反，下面是一个例子。
int i = 1;
object j = i;
int k = (int)j;
将i赋予object类型的变量j的过程中，就发生了自动装箱，其中并没有什么特殊的语法，它是一个隐式转换；而j赋予int类型的变量k时发生了拆箱，这里注意只有被装箱的数据才能拆箱。
可空值类型
可空类型指变量可以被赋予空值null。一般来说C#中值类型都不是可空的，比如int是无法被赋予null的。但这种情况也并非不会出现，比如对一个可能会变成null的变量拆箱该如何处理的？如果再if判断一下就比较麻烦了，这个问题可以使用可空值类型语法，下面是一个例子。
int? i = null;
int j = i ?? 0;
上面代码中int?用于定义可空值类型，其实int? i = null;这个语法糖等同于Nullable<int> i = new Nullable<int>();，Nullable接口是一层对于原基础值类型的封装。第二行??运算符通常用于可空类型给原基础类型赋值，因为int不能接受null值，??运算符可以做到判断i是否为null，如果是则将j赋予给定默认值。
变量类型自动推导
C#支持变量类型的自动推导，我们可以直接使用var关键字而非具体类型来声明变量并赋值，此时编译器会根据紧随其后的赋值进行变量类型的自动推导，下面是一个例子。
var i = 1;
var j = 1.2;
var str = "hello";
Console.WriteLine("type i : " + i.GetType());
Console.WriteLine("type j : " + j.GetType());
Console.WriteLine("type str : " + str.GetType());
编译输出结果如下。
type i : System.Int32
type j : System.Double
type str : System.String
不过这里要注意不要乱用变量类型的自动推导，自动推导语法会极大的降低强类型语言代码的可读性，一般仅用于声明一些临时变量，或是用于简单计数的变量等情况。
const 常量
C#的关键字const可以定义常量，编译时常量的具体值会替换掉引用常量位置的代码。常量声明在类内部或是方法内部都是可以的。建议能够声明为常量的字段，都声明为常量。
const int i = 100;
C#常量和Java的区别：Java没有直接实现“常量”这个功能，而是使用static final声明一个不可改变的静态变量，其实这就是常量，效果是一样的。Java中static是不能用于方法内部的，final则可以用于方法内部。
类型转换
C#中可以使用is关键字来判断变量的类型。
int i = 1;
if (i is int)
{
// ...
}
C#的类型转换有三种：隐式类型转换，强制类型转换，安全的类型转换（使用as关键字）。
// 隐式类型转换
int i = 1;
long j = i;
// 强制类型转换
long m = 1L;
int n = (int)m;
// 安全类型转换
object a = new Dog();
Dog b = a as Dog;
注意：安全类型转换只能用于引用类型。
ref和out
在Java中，语法本身模糊了指针（引用）这些概念，C#也是如此，看下面C#例子（Java也是同理）。
using System;
namespace Gacfox.Demo.Demonet
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int i = 1;
foo(i);
Console.WriteLine(i);
}
static void foo(int i)
{
i = 0;
}
}
}
我们知道，在foo中设置i是不会影响外部的，因此上面代码中，Main函数内部的int i最终值为1。
但是在C/C++中，我们其实是可以实现类似功能的，我们需要使用引用或指针（C++概念），下面例子使用引用实现。
#include <iostream>
void foo(int &i);
int main()
{
int i = 1;
foo(i);
std::cout << i << std::endl;
return 0;
}
void foo(int &i)
{
i = 0;
}
C#中可以使用ref实现类似C++“引用”的效果（Java中没有任何办法）。
using System;
namespace Gacfox.Demo.Demonet
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int i = 1;
foo(ref i);
Console.WriteLine(i);
}
static void foo(ref int i)
{
i = 0;
}
}
}
最终Main函数中的i值为0。
除了ref外，C#中还有个out，ref的作用我们已经了解，其实就是实现类似C++引用的效果，而out和ref的区别就是不能在传入函数之前赋值。
using System;
namespace Gacfox.Demo.Demonet
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int result1;
int result2;
foo(out result1, out result2);
Console.WriteLine("i {0} j {1}", result1, result2);
}
static void foo(out int i, out int j)
{
i = 0;
j = 1;
}
}
}
out用于函数参数作返回值的情况。熟悉C/C++的同学应该知道我在说什么，C中有一种面向过程式编码产生的写法，就是当函数需要返回多个值时，通常将指向结果变量内存使用指针（或引用）传给函数，在函数体内设置对应内存后函数返回，在C#中就可以使用out实现了。
其实ref和out是相对比较鸡肋的特性，应该是为了兼容C/C++风格设计的，Java中没有这个功能也工作的很好，这里仅作了解。